铜中三院士之　生物化学家钮经义
2015-12-28 21:53:12   来源：铜仁一中   评论：0 点击：

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　　1965年9月17日，世界上第一个人工合成的蛋白质——牛胰岛素在中国诞生了。消息传出，在国内外引起了强烈反响。1966年4月召开了鉴定会，1982年国家科委为这项成果颁发科技成果一等奖。在国际上，许多朋友在看到发表的论文时，即来信来电祝贺。祝贺中国做出了一项“可以得诺贝尔奖金”的工作。有的通讯社作了长篇报导，有的报刊以显著版面发布消息和评论。
1966年8月1日在华沙召开的欧洲生物化学联合会第3次会议上，中国人工合成胰岛素成了会议的中心话题。英国分子生物学家、诺贝尔奖获得者、胰岛素一级结构的阐明者桑格(F.Sanger）博士特别兴奋。他说：“中国合成了胰岛素，也解除了我思想上的一个负担。”原来，当时有人对他1955年提出的胰岛素一级结构的部分顺序表示怀疑。
   
　　牛胰岛素的合成之所以引起这样强烈的反响，是因为：
　　(1）中国的合成产物，各项指标均过硬。胰岛素是由51个氨基酸组成两条肽链而构成的蛋白质。这两条链分别叫A链和B链。A链21个氨基酸，B链30个氨基酸。A、B两条链间有两个硫硫键，A链上另有一个硫硫键。天然胰岛素是动物胰腺的分泌物，有调节糖代谢、降低血糖的功能。不同动物的胰岛素有种属差异性，其主要表现是A链第8、9、10位的氨基酸及B链氨端区与羧端区的氨基酸有所不同。中国合成的胰岛素是牛胰岛素，合成物的结晶产物，其结晶形状、层析、电泳、酶解图谱均与天然的一致，活力为87%。这些数据雄辩地说明，中国的工作非常出色，在世界上遥遥领先。 在合成时，首先遇到的是氨基酸的大量供应问题。为此，中国科学院生物化学研究所(简称生化所）组织了技术小组，从无到有地生产出十几种氨基酸，结束了国内不能自制整套氨基酸的历史。其次是多肽的合成问题。50年代末期，中国只有合成8肽的基础，国际上也只能合成13肽，而一条肽链是21肽，另一条肽链是30肽。第三是天然胰岛素的拆合工作，国际上还没有成功的经验。第四是多肽合成和拆合过程中还遇到3个硫硫键的问题。此外，在几百步的合成工作中，还有大量的保护基及其他试剂的制作和使用条件的摸索；合成工作中所需的一整套蛋白质分离分析技术，也需要建立和提高。
　　(3）这是人类认识生命历程中的一个划时代的进步。多少年来，人们通过各种手段，沿着不同路线，艰难地揭示着生命的奥秘。分子生物学在开启这个自然之谜中起着重要的作用。1828年，德国化学家武勒(F.Whler）用化学方法合成了尿素，这是第一个人工合成的有机分子，但这毕竟是个小分子。胰岛素的合成则向人们宣布，人工合成蛋白质的时代开始了。蛋白质的性质与功能，不仅取决于它的一级结构，而且与它的高级结构有关。中国合成的胰岛素，活力在80％以上，这说明该合成物不仅一级结构和天然的相同，而且高级结构也与天然的一致。这表明蛋白质的高级结构取决于一级结构，这一结论在分子生物学理论上，也有重大贡献。
 
　　人工合成胰岛素，是1958年夏天由生化所提出的。当时，人们想对祖国做出大贡献。什么贡献才算大呢？当时生化所提出了三个方面的课题。一是有关肿瘤的；二是放射生物学方面的；三是基本理论研究课题。关于理论课题，有人主张搞结构，有人主张搞蛋白质合成。所要合成的蛋白质，就只能是合成胰岛素，因为胰岛素是当时唯一已知结构的蛋白质。经过议论，最后决定搞胰岛素的合成。
　　与此同时，北京大学等单位知道生化所准备合成胰岛素，也都想参加。1958年秋，生化所召集学术讨论会，北京大学、复旦大学、中国科学院有机化学研究所(简称有机所）等单位都有人参加。曹天钦作了合成胰岛素的选题调查报告。之后，生化所又派曹天钦、邹承鲁、王芷涯等到北京交流思想，组织协作。后来，北京大学也组织人力进行此项工作。
　　为了摸索合成路线，生化所兵分五路。一路是有机合成，由钮经义负责；二路搞天然胰岛素的拆合，由邹承鲁负责；三路是建立肽库和分离分析技术，由曹天钦负责；四路和五路分别做酶激活和转肽工作，由沈昭文负责。所里的五人领导小组担任总指挥，领导小组成员是：曹天钦、王芷涯、张友尚、陈常庆、杜雨苍。经过实践，三路、四路、五路被否定，兵力集中于一路、二路和分离分析工作。
　　生化所的有机合成设在一室，钮经义任组长，主要工作人员是龚岳亭、黄维德、葛麟俊、陈常庆等。他们的工作既有继承性也有开创性，而且以开创性为主。工作量很大，还得经常接触有毒的光气。经过艰苦努力，他们终于在1964年合成了B链。接着，生化所用天然的A链和人工的B链接合，也告成功。
　　至此，A链和B链的合成及牛胰岛素的半合成均告成功。A链和B链都积累了一定量产物后，开始了人工牛胰岛素的全合成。合成的牛胰岛素A链、B链连接成全分子并取得结晶的工作，由杜雨苍在邹承鲁教授的指导下进行。第一次全合成实验即告成功，但活力很低，拿不到结晶。因此，需进一步改善合成方法。经过多次模型试验，试用各种不同的保护剂和各种抽提方法，经历多次失败，终于在1965年9月17日得到更好的结果，宣告世界上第一个人工合成的蛋白质在中国诞生了！